Устройство для контроля хода программы

СО)ОЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ,РЕСПУБЛИК 09) (И) 35 51) 4 Ц 06 Г 11/2 ПИСА ОБРЕТЕНИ ТОРСНО К ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР В 798851, кл. 6 06 Г 11/26, 1978.Авторское свидетельство СССР У 894713, кл,06 Г 11/28, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОДА. ПРОГРАММЫ, содержащее счетчик,генератор тактовых импульсов, дешифратор, группу элементов Иэлемент И и элемент ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом счетчика, информационные выходы которого соединены с первыми входами элементов И группы, входы приема адреса и разрешение записи чтения устройства соединены соответственно с первым и вторым входами дешифратора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом записи счетчика, с вторыми входами элементов И группы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в устройство введены блок памяти, триггер записи, триггер маски, формирователь импульсов и элемент задержки, причем адресйый вход устройства соединен с адресным входом блока памяти и третьим входом дешифратора, третий выход которого соединен с тактовым входом триггера маски, информационный вход счетчика подключен через магистраль данных к выходам элементов И группы, информационный вход триггера маски через магистраль данных соединен с информационным входом устройства, вход разрешения устройства соединен с информационным входом блока памяти и первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход переполнения счетчика соединен с а вторым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом неисправности устройства, выход триггера маски и информационный выход блока памяти соединены соответственно с вторым и третьим входами элемента И, С вход приема адреса устройства соединен с тактовым входом триггера за- фф) писи, нулевой и единичный выходы)веь ,которого соединены соответственно с входом записи чтения блока памяти и через формирователь импульсов - с входом обращения блока памяти, единичный выход триггера записи через элемент задержки соединен с нулевью входом триггера записи, информационный вход которого соединен с шиной единичного потенциала.Ъ12Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в цифровых вычислительныхмашинах для контроля за ходом выполнения программЦель изобретения - увеличениебыстродействия устройства.Сущность изобретения состоит втом, что предложенное устройствовыявляет все нестационарные повторные обращения к ячейкам памяти врежиме "Запись" во всем адресномпространстве ЦВМ.На чертеже изображена структурнаясхема устройства,Устройство содержит счетчик 1генератор тактовых импульсов, группу элементов И 3, дешифратор 4,блок 5 памяти, триггер 6 записи,формирователь 7 импульсов, элемент 8задержки, элемент И 9, элемент ИЛИ 1 Ои триггер 11 маски. На чертеже, показаны шина 12 данных, шина 13 адреса,управляющие линии, вход 14 приема адреса и вход 15 записи устройства.Группы адресных входов блока 8памяти и дешифратора 4 соединены садресной шиной 13.Устройство работает следующимобразом.В начале работы ЦВМ в программеустановки устройства контроля в исходное состояние обнуляется содержимое блока 5 памяти простым перебиранием всех адресов ЦВМ и режимечтения.Затем начинается собственно работа ЦВМ по выполнению заданий программы пользователя. При этом возможныслучайные повторные записи информации в ячейки памяти, приводящие кзатиранию информации, записанной впредыдущих тактах записи.Устройство проверяет при обращении к ячейке в режиме записи, считьвалась ли информация, хранимая в данный момент в этой ячейке, за весьпериод ее хранения. Если считываниене производилось, то устройствомвыдается сигнал ошибки.Повторная запись в ячейку безсчитывания может возникнуть в следующих случаях,1. При зацикливании, когда научастке программы, на котором произошло зацикливание, есть хотя быодна команда записи в какую-либоячейку памяти и отсутствует командачтения иэ этой же ячейки, тогда при 1735каждом прохождении цикла в этуячейку производится запись без считьвания.2. При сбоях, нарушающих ход выполнения программы, в результатечего могут не выполняться некоторыекоманды считьвания из каких-либоячеек памяти, тогда при обращениик этим ячейкам в режиме записи вы 10 дается сигнал ошибки,3. При отладке программ повторнаязапись возникает при неправильнойадресации к ячейкам памяти, вызванной ошибками в проГрамме.При обращении к любой ячейке памяти ЦВМ в блок 5 памяти записьвается, в каком режиме (записи иличтения) происходит обмен информацией, Блок 5 памяти хранит 11 бит2 О информации, где 11 -количество ячеекпамяти в ЦВМ. Каждой ячейке памятисоответствует один бит информацииблока 5 памяти, каждый бит блока 5находится в состоянии "О", если25 последнее обращение к данной ячейке было в режиме. чтения , и в состоянии "1", если производилась запись,При обращении к какой-либо ячейке памяти ЦВМ устанавливает адресна магистрали, сигнал на линии 14"Выдача адреса" подтверждает выдачу адреса на магистрали и устанавливает триггер 6 в единичное состояние. На входе записи чтенияблока 5 памяти устанавливается уровень логического "О" (режим чтения).Из положительного фронта на выходе триггера 6 формирователь 7 импульсов вырабатывает сигнал выборакристалла для блока 5 памяти. Проис 4 О ходит считывание бита, соответствующего ячейке, к которой обращаетсяЦВМ. При этом возможны следующиеслучаи. ЦВМ обращается по данномуадресу в режим чтения, тогда логи 4 э ческий 101 на линии 15 "Записьчтение" блокирует сигнал на выходе элемента И независимо от считанногосодержимого бита блока 5 памяти.В другом случае при обращениио к данной ячейке в режиме "Запись"сигнал ошибки с выхода элемента Иформируется в зависимости от того,в каком режиме "Запись" или "Чтение") было предыдущее обращениепо данному адресу.Через время, определенное элементом 8 задержки, триггер 6 переходит обратно в нулевое состояние.1211735 Спроа адреса Ф аказ 641/53 Тираж 673 Подпнсио Ужгород, ул.Проектная,4 На входе записи/чтения блока 5 пан имяти устанавливается логическая 1(режим Запись"), Из отрицательногоФронта на выходе триггера 6 формирователь 7 формирует следующий импульс"Выборка кристалла", и.в соответствующий бит блока 5 памяти записывается "О", если обращение по данномуадресу было в режиме "Чтение", или"1",.если - в режиме "Запись",Сигнал "Сбой", выдаваемый устройством, может быть программно замаскирован триггером 11 маски. Дляэтого триггер 11 маски имеет свойфиксированный адрес на магистралиЦВМ, Обнаружив этот адрес на магист"рали, дешифратор 4 стробирует триггер 11 маски, записывая в него "О"или "1" с шины данных 12, с которойодин разряд заведен на вход тригге"ра 11,Если при зацикливании не происходит повторная запись без считывания, тогда зацикливание выявляетсяследующим образом. Перед началом выполнения програм-,мы в счетчик 1 с шины 12 данных посигналу с дешифратора 4 заноситсядополнительный код максимально допустимого времени выполнения программ. Импульсы с генератора 2 временных меток поступают на счетныйвход счетчика 1, увеличивают егосодержимое. При переполнениисчет 1 О чика сигнал с выхода переполненияпоступает на вход устройства, сигнализируя об ошибке.В мультипрограммном режиме вслучае прерывания выполняемой программы текущее 1 значение времени еевыполнения считывается со счетчика 1 через группу элементов И 3 исохраняется в стеке ЦВМ. После пов, торной постановки прерванной программы на счет в счетчике 1 восстанавливается текущее состояние времени выполнения программы иэ стека ЦВМ,чем обеспечивается правильное функционирование счетчика 1 в мультипрограммном режиме работы ЦВМ,